Innowacyjna ukierunkowana terapia fagowa przeciwko zarazie ogniowej
Zaraza ogniowa to wyniszczająca choroba bakteryjna wywoływana przez bakterię Erwinia amylovora, która atakuje wiele roślin z rodziny różowatych, zwłaszcza owoce ziarnkowe, takie jak jabłka, gruszki i pigwy. Pochodzi z Ameryki Północnej, rozprzestrzenił się w Europie w latach 50. i obecnie występuje na całym świecie, powodując co roku znaczne szkody w uprawach za sprawą infekowania kwiatów i zabijania ogonków i tkanek owoców. Pomimo wprowadzenia rygorystycznych przepisów pozostaje najbardziej destrukcyjną chorobą w sadach owoców ziarnkowych. Finansowany przez UE projekt PhageFire zakładał poprawę kontroli zarazy ogniowej w owocach ziarnkowych poprzez opracowanie biopestycydu wykorzystującego bakteriofagi – naturalne wirusy – które są specjalnie ukierunkowane na szczepy Erwinia amylovora. Bakteriofagi te wykorzystują aktywność lityczną, co oznacza, że mogą penetrować i rozbijać komórki bakteryjne wywołujące zarazę ogniową.
Ekologiczna alternatywna metoda walki z zarazą ogniową
„W przyszłym sezonie po raz pierwszy wprowadzimy na rynek bezpieczne, nietoksyczne rozwiązanie dla producentów owoców ziarnkowych i przeznaczone do zwalczania zarazy ogniowej za pomocą terapii fagowej”, mówi koordynator projektu Borja de Santos Prieto. „PhageFire to starannie opracowany koktajl zawierający wyselekcjonowane bakteriofagi ukierunkowane na bakterie Erwinia amylovora, ale nie wpływające na inne organizmy. Nasz produkt jest w stanie dotrzeć do bakterii wszędzie tam, gdzie się znajdują – na kwiatach, gałęziach, drewnie, rakach i innych gatunkach żywicieli – a nie tylko rywalizują o przestrzeń”, dodaje de Santos Prieto. „Jest przyjazny dla środowiska i nie wywołuje oporności, wpisując się w założenia praktyk zrównoważonego rolnictwa propagowanych przez Komisję Europejską”. Co więcej, PhageFire ma postać płynną, która jest łatwa do zastosowania przy użyciu typowego sprzętu rolniczego.
Pokonywanie trudności
Scharakteryzowanie bakteriofagów wymagało intensywnych prac laboratoryjnych. Uczeni zaczęli od wyizolowania bakteriofagów i oznaczenia ich genów, a następnie przetestowali ich zdolności lityczne i zwiększyli ich odporność na niekorzystne warunki środowiskowe, takie jak promieniowanie ultrafioletowe. Przeprowadzili także obszerną kwerendę literatury w celu określenia najlepszych sposobów ochrony tych koktajli w laboratorium, tak by zapewnić ich dobre działanie w terenie. Partnerzy projektu przeprowadzili kilkanaście prób terenowych w sadach owoców ziarnkowych zgodnie z normami europejskimi. Technologia produkcji przemysłowej jest teraz przygotowana na zaspokojenie popytu dzięki zdolności produkcji PhageFire w dużych biofermentatorach o pojemności 5000 litrów.
Korzystne perspektywy dla terapii fagowych
Pomimo długiej historii badania i zastosowania fagów są wciąż rozwijającą się dziedziną, o ogromnym potencjale. „Terapia fagowa jest obecnie nowinką, a nasi partnerzy przemysłowi z powodzeniem opracowali najnowocześniejszy produkt, pozycjonując PhageFire jako rozwiązanie referencyjne na rynku w walce z zarazą ogniową – problemem, przeciwko któremu nie było dotychczas konkretnego środka zaradczego”, mówi de Santos Prieto. Dzięki doświadczeniu partnerów przemysłowych w zakresie zastosowań bakteriofagów istnieje potencjał do opracowania podobnych technologii dla innych zagadnień. Jak podkreśla koordynator projektu, obecne metody są drogie i obejmują usuwanie zainfekowanych gałęzi, wyrywanie drzew, stosowanie oprysków na bazie miedzi lub nieukierunkowanych zabiegów, które nie eliminują bakterii. Hodowcy są zatem zmuszeni koegzystować z bakteriami zarazy ogniowej, co prowadzi do nieuniknionych strat ekonomicznych i produkcyjnych. „Rozwiązanie PhageFire idzie o krok dalej i zabija bakterie, skutecznie eliminując chorobę. Nie pozostawia żadnych pozostałości, ponieważ bakteriofagi ulegają naturalnemu rozkładowi po usunięciu bakterii. Pomaga to zwiększyć wydajność produkcji owoców ziarnkowych, zapewniając niezawodne dostawy owoców”, podsumowuje de Santos Prieto. Konsumenci mogą zatem skorzystać na bardziej stałej dostępności i potencjalnie lepszych cen, a jednocześnie jeść zdrowsze owoce ze względu na ograniczenie konieczności stosowania obróbki chemicznej.
Słowa kluczowe
PhageFire, zaraza ogniowa, owoce ziarnkowe, bakteriofagi, Erwinia amylovora, terapia fagowa, ukierunkowane